嵌合性5型腺病毒载体Ad5/F35体外转染大鼠骨髓间充质干细胞的研究

目的:研究携带35型腺病毒纤毛的嵌合性5型腺病毒载体Ad5/F35能否有效地将增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因体外转染大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),并观察eGFP基因在大鼠BMSCs内持续表达的时间.方法:贴壁培养法分离、扩增大鼠BMSCs.用带有eGFP基因的Ad5/F35(Ad5/F35-eGFP)分别以1、10、100、1000的感染复数(MOI)转染第2代大鼠BMSCs;荧光倒置显微镜和流式细胞仪(FCM)检测eGFP基因的转染效率与表达水平,观察细胞生长状态以评估病毒对大鼠BMSCs基本生物学特性的影响;对MOI=100的病毒转染的大鼠BMSCs在转染后第2、7、14、21、30天分别用FCM检测大鼠BMSCs内eGFP的表达情况.结果:MOI在1到1000范围内,eGFP基因转染效率和表达水平与Ad5/F35-eGFP的MOI呈正向剂量相关性.MOI=100的病毒可转染90%左右的大鼠BMSCs,且eGFP基因在1个月内均有表达.MOI为1、10、100的病毒不影响大鼠BMSCs的活力和增殖能力.结论:Ad5/F35可以高效地将eGFP基因体外转染大鼠BMSCs,eGFP基因可持续表达1个月.本研究为Ad5/F35作为BMSCs的基因转移和表达载体进行细胞治疗与基因治疗提供了实验依据.     

对比研究两种腺病毒载体对大鼠骨髓间充质干细胞的转染效率及机制

目的 对比研究两种腺病毒载体Ad5/EGFP和AdF35/EGFP转染SD大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSC)的效率及其机制.方法 用密度梯度法从大鼠骨髓中分离出rBMSC,流式细胞仪检测其表面相关标志抗原(CD90、Cd29、CD44、CD34、CD11b和CD45)以鉴定rBMSC.用不同梯度感染复数(MOI)的Ad5/EGFP和AdF35/EGFP分别转染rBMSC,MTT检测二者对rBMSC生长的影响.转染后第1～9天,荧光显微镜下观察转染情况,同时流式细胞仪检测转染效率及平均荧光强度,实时PCR检测rBMSC表面CAR及CD46的表达水平.结果 rBMSC表达CD90、Cd29、CD44阳性,而CD34、CD11b、CD45表达为阴性.MOI≤1600时,Ad5/EGFP对rBMSC的生长无明显抑制作用(t=3.12,P=0.052);MOI≤1000时,AdF35/EGFP对rBMSC的生长无明显抑制作用(t=2.20,P=0.15)).荧光显微镜下,Ad5/EGFP转染rBMSC 1 d后即可见大量EGFP表达阳性的细胞,第2～3天阳性细胞数最多,随后减少,第9天仍可见少量的阳性细胞.AdF35/EGFP转染rBMSC后1～9 d EGFP阳性细胞数始终很少.Ad5/EGFP的转染效率显著性高于AdF35/EGFP的转染效率(t=2.45,P=0.008).经实时PCR检测,rBMSC高度表达CAR,而极低表达CD46,二者之间差异有统计学意义(t=2.57,P＜0.01).结论 Ad5/EGFP对rBMSC的转染效率明显高于AdF35/EGFP,这可能与rBMSC表面高表达CAR而极低表达CD46有关.AdF35不合适作为目的 基因转染rBMSC的载体,Ad5可作为目的 基因有效转染rBMSC的载体,这为后续目的 基因转染rBMSC治疗各种疾病的实验研究奠定了基础.     

携带hHCN4基因重组腺病毒载体体外转染大鼠BMSCs的实验研究

目的构建重组腺病毒载体Ad-hHCN4-IRES/eGFP在体外转染大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stemcells,BMSCs）,检测目的基因在BMSCs中mRNA和蛋白水平是否有表达。方法采用贴壁培养法分离纯化大鼠BMSCs;将携带hHCN4基因的重组腺病毒转染大鼠BMSCs,用荧光显微镜观察转染后BMSCs绿色荧光蛋白的表达,用RT-PCR和Western Blot法检测转染后hHCN4基因mRNA和蛋白水平的表达情况。结果 BMSCs成功贴壁分离传代。转染目的基因24 h后荧光显微镜下即观察到绿色荧光蛋白的表达;RT-PCR法检测到有hHCN4 mRNA的表达,Western blot法检测到有其蛋白水平的表达。结论重组腺病毒载体转染的BMSCs能够表达hHCN4基因。     

重组腺相关病毒载体介导的绿色荧光蛋白在急性髓性白血病患者骨髓间充质干细胞中的表达

目的探讨重组腺相关病毒载体(rAAV-2-eGFP)是否可高效转导入骨髓间充质干细胞(BMSCs).方法从初发的急性髓性白血病(AML)患者骨髓中分离培养出BMSCs,在不同的感染复数(MOI=10^2,10^3,10^4,10^5,10^6,10^7)下用包含增强型绿色荧光蛋白(eGFP)的rAAV-2-eGFP感染BMSCs,寻找最佳的感染条件,并在转染后的不同时间点用倒置荧光显微镜以及流式细胞仪观察其表达情况.结果转染后10～14 d,eGFP在BMSCs中表达,转染效率为0.3%～2%,增加MOI亦不能明显增加转染效率.在MOI=105的条件下转染后观察了61 d,eGFP保持低水平长期稳定表达,在转染后的12～33 d,eGFP阳性的BMSCs从起始时的1.16%下降到(0.5～0.6)%,33～61 d一直维持在这一水平.结论rAAV-2-eGFP和BMSCs可用于体外基因治疗,但极低的转染效率可能是其进一步应用的障碍.     

重组腺相关病毒载体介导的绿色荧光蛋白在急性髓性白血病患者骨髓间充质干细胞中的表达

目的 探讨重组腺相关病毒载体(rAAV-2-eGFP)是否可高效转导入骨髓间充质干细胞(BMSCs)。方法 从初发的急性髓性白血病(AML)患者骨髓中分离培养出BMSCs,在不同的感染复数(MOI =102, 103, 104, 105, 106,107)下用包含增强型绿色荧光蛋白(eGFP)的rAAV-2-eGFP感染BMSCs,寻找最佳的感染条件,并在转染后的不同时间点用倒置荧光显微镜以及流式细胞仪观察其表达情况。结果 转染后10~14 d, eGFP在BMSCs中表达,转染效率为0.3%~2%,增加MOI亦不能明显增加转染效率。在MOI=105的条件下转染后观察了61 d, eGFP保持低水平长期稳定表达,在转染后的12~ 33 d,eGFP阳性的BMSCs从起始时的1.16%下降到(0.5~0.6)%,33~61 d一直维持在这一水平。结论 rAAV-2-eGFP和BMSCs可用于体外基因治疗,但极低的转染效率可能是其进一步应用的障碍。     

mIL-18腺病毒载体构建及在大鼠骨髓间充质干细胞中的表达

目的构建表达mIL-18基因的腺病毒载体,并转染大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs),观察其在rBMSCs中的表达,为脑胶质瘤的基因治疗实验研究奠定基础。方法 mIL-18基因亚克隆于穿梭质粒pAdtrackCMV上,构建的pAdtrackCMV-mIL-18线性化后转化已含有腺病毒骨架质粒pAdEasy-1的大肠杆菌BJ5183感受态细胞,挑选同源重组质粒,线性化后HEK293细胞包装,CsCI纯化。体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞免疫表型;然后转染rBMSCs,通过荧光显微镜、RT-PCR、ELISA等方法检测mIL-18表达。结果成功构建了绿色荧光蛋白标记的腺病毒Ad-mIL-18,并在rBMSCs中高效表达。结论 pAdEasy-1是基因转染的高效系统,腺病毒Ad-mIL-18转染的rBMSCs可以作为脑肿瘤基因治疗研究的种子细胞。     

不同转染方式对腺病毒介导的基因转染效率的影响

目的:研究携带绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)基因的重组腺病毒在大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)中的表达。方法:将纯化的GFP重组腺病毒分别用单次转染和多次转染两种不同方法转染MSC,观察其感染效率和GFP表达水平。结果:培养的MSC呈CD90和CD105强阳性,且具有成骨、成脂肪等多向分化能力;携带绿色荧光蛋白基因的重组腺病毒单次转染和多次转染P3代MSC都呈现出浓度依赖性;单次转染在80MOI时转染效率最高,而多次转染在20MOI时转染效率即已达90%。结论:建立稳定、高效表达Ad-GFP的骨髓间充质干细胞实验体系,为MSC的标记及示踪奠定基础。     

转前强啡肽基因修饰人骨髓间充质干细胞株的建立

目的 建立前强啡肽(PDP)基因修饰的人骨髓间充质干细胞株并验证其可在体外增强细胞强啡肽的分泌.方法 本实验运用载体Ad5F35-PDP转染人骨髓间充质干细胞hBMSCs,获得分泌强啡肽的干细胞株(hBMSCs-PDP),以转染空载体的细胞(hBMSCs-空载体)和未转染的细胞hBMSCs作为对照,此3组细胞分别采用流式细胞仪检测细胞表面抗原CD29、CD44、CD34、CD45的表达,免疫荧光法检测强啡肽的表达,RT-PCR法检测强啡肽mRNA的表达、Western Blot法测定强啡肽蛋白的分泌.结果 体外实验以流式细胞仪检测此3组细胞的表面标志物CD29、CD44表达均阳性,CD34、CD45表达均阴性且这3组细胞的表达差异比较无统计学意义(P＞0.05).与hBMSCs和hBMSCs-空载体比较,hBMSCs-PDP细胞株强啡肽mRNA的表达和强啡肽蛋白的表达均上调(P＜0.05).结论 本实验成功构建了前强啡肽基因修饰的人骨髓间充质干细胞,并证明转染后的细胞株hBMSCs-PDP可稳定分泌强啡肽并保留干细胞原有的特征表型.     

hBcl-2和hVEGF165双基因重组腺病毒载体转染大鼠骨髓间充质干细胞的实验研究

目的 将hBcl-2和hVEGF165双基因共表达重组腺病毒载体转染大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),检测目的 基因的表达及表达产物的生物学效应.方法 贴壁培养法分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞;重组腺病毒转染BMSCs,用PCR法验证目的 基因mRNA在间充质干细胞中的表达;用ELISA及Western Blot检测双...     

不同基因载体转导人骨髓间充质干细胞比较

目的比较腺病毒载体、腺相关病毒载体、杆状病毒载体和质粒载体对人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)的转导效率。方法体外原代培养hBMSCs,进行腺病毒载体、腺相关病毒载体、杆状病毒载体和质粒载体转染实验。采用倒置荧光显微镜及流式细胞仪检测经基因载体转染后的hBMSCs胞内目的蛋白表达情况。结果倒置荧光显微镜观察结果显示,基因载体转染后的部分hBMSCs胞内有GFP表达而发绿色荧光,其中杆状病毒转导的hBMSCs荧光强度较强。流式细胞仪检测结果表明,腺病毒载体、腺相关病毒载体及质粒载体的转导效率和绿色荧光蛋白阳性细胞平均荧光强度分别是42%、37%、22%和158、115、77,均明显低于杆状病毒的70%(P<0.01)和212(P<0.05)。结论杆状病毒载体对hBMSCs的转导效率高于腺病毒载体、腺相关病毒载体和质粒载体,有望成为人体基因治疗研究中更为理想的基因载体。     

绿色荧光蛋白标记骨髓基质干细胞在恒河猴体内构建组织工程骨的示踪作用

目的 用绿色荧光蛋白(GFP)标记恒河猴骨髓基质干细胞(rBMSC),以示踪其在体内参与组织工程骨形成的情况.方法 用OBI-293A细胞对腺病毒Ad5.CMV-GFP进行扩增,用Ad5.CMV-GFP转染rBMSc,将转染成功的第三代BMSc在转染后48 h消化制成细胞悬液,接种至块状可吸收HA上,体外培养3 d后,将其植入恒河猴(同体移植)背阔肌的肌袋内,以未转染GFP的BMSC用同样的方法接种块状可吸收HA上,作为对照,术后6周取材,4%的中性多聚甲醛固定,塑料包埋,制作骨磨片PI染色在激光共聚焦显微镜下进行观测.结果 转染GFP后,rBMSc仍贴壁生长,呈梭形或多角形,仍分裂增殖,但增殖速度有所降低.48 h可见细胞发出强烈的荧光,呈全细胞分布,计数转染率达80%.在激光共聚焦显微镜下观察骨磨片,可见材料内有发出较强荧光的细胞结构,能同时被PI染液着色.结论 绿色荧光蛋白能有效示踪组织工程骨种子细胞,种人体内的BMSC是组织工程骨骨组织形成的主要细胞来源.     

过表达牙本质涎磷蛋白的骨髓间充质干细胞部分牙向和骨向分化基因的表达

目的观察小鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSC)过表达牙本质涎磷蛋白(DSPP)后的形态学改变,并研究其部分牙向及骨向分化基因的表达情况。方法体外培养小鼠BM-MSC,通过腺病毒介导的方式将DSPP基因转染小鼠BM-MSC,通过标记基因GFP检测转染效率,观察转染后细胞的形态学改变,RT-PCR方法检测过表达DSPP的BM-MSC有无成牙和成骨基因的mRNA表达。结果成功获得小鼠BM-MSC,经腺病毒介导的DSPP基因转染BM-MSC的转染效率可达42.7%,转染后的细胞出现分化,似成牙本质样细胞。转染后细胞表达DSPP、DMP1、Msx1/2、Pax9、Lhx6/7、Sox9、Cbfα1、Osx、Col等多种牙向和骨向发育分化基因。结论过表达DSPP的BM-MSC出现细胞分化,并可表达多种牙向及骨向发育分化的基因。     

CD133基因启动子调控增强型绿色荧光蛋白基因在喉癌Hep-2细胞中的表达

目的:构建人CD133基因启动子启动加强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因表达载体,观察在喉癌Hep-2细胞系中人CD133基因启动子启动eGFP基因表达能力,为应用CD133基因启动子调控靶向肿瘤干细胞(CSCs)基因治疗奠定实验基础。方法:采用PCR方法从人外周血基因组中克隆人CD133基因启动子,通过基因重组技术将人CD133基因启动子克隆入慢病毒基因转移载体pWPXLd-eGFP中,构建人CD133基因启动子启动eGFP基因表达载体,PCR以及酶切鉴定构建载体的正确性。应用脂质体介导该载体转染入Hep-2细胞中,细胞分为空白对照组(未转染质粒)、阳性对照组(转染pWPXLd)和实验组(转染pWPXLd-eGFP-CD133)。应用荧光显微镜观察各组eGFP基因在喉癌Hep-2细胞内的表达。结果:PCR法获得了约1 810bp大小的CD133基因启动子片段;酶切与PCR鉴定,成功构建了人CD133基因启动子启动eGFP基因表达载体。荧光显微镜下,阳性对照组和实验组转染的Hep-2细胞株有eGFP的表达,而空白组对照组的Hep-2细胞内无eGFP的表达。结论:构建的人CD133基因启动子启动eGFP基因表达载体可以调控eGFP基因在喉癌Hep-2细胞内的表达。     

CD133基因启动子调控增强型绿色荧光蛋白基因在喉癌Hep-2细胞中的表达

目的：构建人CD133基因启动子启动加强型绿色荧光蛋白（eGFP）基因表达载体,观察在喉癌Hep-2细胞系中人CD133基因启动子启动eGFP基因表达能力,为应用CD133基因启动子调控靶向肿瘤干细胞(CSCs)基因治疗奠定实验基础。方法：采用PCR方法从人外周血基因组中克隆人CD133基因启动子,通过基因重组技术将人CD133基因启动子克隆入慢病毒基因转移载体pWPXLd-eGFP中,构建人CD133基因启动子启动eGFP基因表达载体, PCR以及酶切鉴定构建载体的正确性。应用脂质体介导该载体转染入Hep-2细胞中,细胞分为空白对照组(未转染质粒)、阳性对照组(转染pWPXLd)和实验组(转染pWPXLd-eGFP -CD133)。应用荧光显微镜观察各组eGFP基因在喉癌Hep-2细胞内的表达。结果：PCR法获得了约1 810 bp大小的CD133基因启动子片段;酶切与PCR鉴定,成功构建了人CD133基因启动子启动eGFP基因表达载体。荧光显微镜下,阳性对照组和实验组转染的Hep-2细胞株有eGFP的表达,而空白组对照组的Hep-2细胞内无eGFP的表达。结论：构建的人CD133基因启动子启动eGFP基因表达载体可以调控eGFP基因在喉癌Hep-2细胞内的表达。     

转染pCE-GFP的重组骨髓间充质干细胞对Walker-256细胞的体外抗肿瘤作用

目的转染pCE-GFP质粒至大鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs),研究重组BMSCs(rBMSCs)对Walker-256细胞的体外抗肿瘤作用。方法贴壁培养法分离获得BMSCs,Lipofectamine 2000转染pCE-GFP质粒至BMSCs,rBM-SCs经肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)处理促进分化。采用ELISA法检测rBMSCs培养上清中白蛋白和甲胎蛋白水平;MTT法检测rBMSCs培养上清对Walker-256细胞生长增殖的影响;RT-PCR法检测rBMSCs培养上清对Walker-256细胞Bcl-2和Bax mRNA表达的影响;采用细胞共培养跨膜迁移实验,观察rBMSCs趋化能力的改变。结果 rBMSCs培养上清对大鼠Walker-256细胞增殖抑制作用较BMSCs强,差异有统计学意义(P<0.05);经HGF处理的rBMSCs组作用强于未经HGF处理的rBMSCs组,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。经HGF处理的rBM-SCs组与其他3组比较,Bax mRNA表达显著上调(P<0.05);Bcl-2 mRNA表达在各组中未见明显改变。rBMSCs的趋化能力增强,与BMSCs组比较差异有统计学意义(P<0.05),且经HGF处理的rBMSCs组趋化能力强于未经HGF处理的rBMSCs组(P<0.05)。结论经HGF处理的rBMSCs通过调控Walker-256细胞的增殖和凋亡作用及增强对肿瘤细胞的趋化能力而发挥抗肿瘤作用。     

慢病毒转染人骨髓间质干细胞研究

目的:分离培养人骨髓来源间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)并进行慢病毒载体介导的基因转染研究。方法:采取全骨髓贴壁培养法分离培养人骨髓MSCs。利用脂质体法进行慢病毒感染人骨髓MSCs。结果:分离培养出人骨髓来源的MSCs,并用携带绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的慢病毒成功感染人骨髓MSCs。结论:获得人骨髓MSCs并进行慢病毒载体介导的基因修饰,为间质干细胞基因工程和组织工程研究奠定了基础。